BAMS(Bulletin of the American Meteorological Society)에 게재된 새 논문에 따르면 자연계에서 무지개는 가장 아름다운 광학 현상 중 하나이며 하와이에서 놀라울 만큼 많은 무지개를 볼 수 있다며 해수면 온도와 무역풍, 지형 등 요인을 들며 이유를 자세하게 설명해 눈길을 끈다.
하와이대학 마노아캠퍼스 연구팀에 따르면 하와이에서 무지개의 문화적 의미는 원주민 언어에도 나타나 있다고 소개한다. 예를 들어 집구에 달라붙는다는 뜻을 한 우코코(uakoko), 무지개 축을 의미하는 카힐리(kāhili), 희미하게 보인다는 뜻인 푸나케아(punakea), 달빛 무지개(ānuenue kau pō) 등이 있다. 하와이 신화에서 무지개는 변화의 상징이며 세계 다양한 문화와 마찬가지로 땅과 하늘간 가교 역할을 생각하고 있다는 것.
원래 무지개는 물방울을 전해진 빛이 반사 굴절 분산해 다양한 색상 호를 그리는 것으로부터 시작한다. 무지개가 보이는 건 태양이 수평선에 대해 40도 각도에 있을 때다. 논문에선 수십억 개 빗방울이 적절한 각도로 분포해 우리는 무지개로 인식하는 현상으로 이어진다고 설명한다.
태양이 하늘에 이르는 아침, 무지개 높이가 낮아지며 일몰 전 가장 높은 무지개가 출현하는 것으로 간주한다. 다만 무지개는 물방울이나 햇빛 각도 뿐만은 아니다. 논문에 따르면 태평양 아열대에 위치한 하와이 기후는 이상적이라고 말한다. 하와이 제도는 여름에는 10일 중 9일, 겨울에는 10일 중 6일이 북동 무역풍에 크게 민감하다. 이 기간에는 비가 내리는 일이 많고 그 사이 맑을 수도 있다.
따뜻한 해수면 온도가 지표면 근처 공기 온도를 높여 우주에 방사선이 구름 위를 식히고 그 결과 아침에 비가 내려 아침 무렵에는 무지개가 나온다고 설명한다. 동시에 산 덕분에 무역풍은 하늘에 이끌려 구름 생성을 촉진한다.
사실 하와이에선 산이 중요한 역할을 한다. 이 제도는 연간 수백 밀리미터가 쏟아지는 반면 강우량은 적고 산이 없으면 사막이 되어버릴 수 있다. 하루 동안 발생하는 열은 바람이 섬을 가로 질러 순환하는데 도움이 되며 오후가 되어 바람이 약해지면 능선과 산 경사면에 소나기가 발생, 일몰 전에 무지개가 나오기 쉬워진다.
또 하와이는 지구상에서 가장 먼 섬 중 하나라며 하와이 주변에서 떨어져 있기 때문에 공기가 맑은 것도 요인 중 하나라고 설명한다. 대기 오염과 대륙 먼지, 꽃가루 없이 공기가 깨끗하고 에어로졸에 의한 태양광 산란이 적고 태양이 지는 낮은 각도에서도 태양은 풀 스펙트럼 색상이 들어있는 것도 이 때문이라고 밝히고 있다. 무지개에 한하지 않고 산과 바다도 모두 하와이의 자연이 아름다운 건 과학적으로도 근거가 있는 얘기인 셈이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.